對新舊橋梁拼裝技術及施工工藝的探索

梁洪波

（德州市公路管理局寧津公路局，山東德州 253400）

0 前言

在橋梁建設中，新舊橋梁拼裝屬于一種常見施工形式，發揮著相當積極的作用，其質量高低將會對橋梁的使用安全產生直接而重要的影響。所以，對新舊橋梁拼裝技術及施工工藝進行探索具有相當積極的現實意義。

1 工程概況

某新舊橋梁拼裝工程中，原橋為擴大基礎柱式墩預制T梁橋，新橋為樁基柱式墩預制T梁橋，無論新橋，還是舊橋，均采用規格為3×20 m預制T梁。橋梁在左側9.35～8.60 m予以不等幅拓寬，右側4.5 m予以等幅拓寬，橋頭設置10 m長搭板和D80伸縮縫。

2 拼裝技術及其施工

該橋拼裝施工過程中，先對拼裝部位的舊橋予以拆除，再進行后續的拼裝施工，即在不損傷既有橋梁整體完整性以及正常通車的條件下，對舊橋相關部分（如墩臺帽梁T梁擋塊等）進行拆除，接下來進行混凝土現澆以實現設計的拼裝連接效果，與此同時，在T梁端以及中橫隔板位置通過預應力張拉予以有效固定[1]。

2.1 墩臺帽梁T梁擋塊拆除以及拼裝

對新橋墩臺帽梁進行施工之前，需要先對舊橋原有的墩臺帽梁進行拆除，同時在兩者帽梁結合部位留設一道2 cm寬的施工縫，并采用瀝青麻絮予以填塞。施工示意見圖1。

圖1 墩臺帽梁拼裝示意圖

2.2 橋頭搭板邊緣的拆除以及拼裝

對舊橋橋頭搭板進行拆除，拆除長度為60 cm，接下來利用小型手扶夯實機對原臺背回填土進行壓實處理，同時注意壓實度的控制，大致和新橋臺背回填土保持相當即可（大約為96%）。達成這一標準之后，設置長度為90 cm且直徑為Φ22的拉桿鋼筋以及搭板鋼筋，最后對搭板進行混凝土澆筑。在實際施工環節，尤其要重視并做好以下工作：（1）搭板通過現澆方式施工，澆筑過程中，有必要留設規定寬度的伸縮縫；（2）對于搭板底臺背回填土而言，應保證其超過96%；（3）應保證新舊搭板在縱坡度以及橫坡度這兩方面保持高度一致。

橋頭搭板的拆除以及拼裝示意見圖2。

2.3 防撞護欄拆除以及T梁、橋面層的拼裝

對新舊橋T梁進行拼裝之前，需要先對舊橋防撞護欄以及相應部位的橋面鋪裝層進行拆除，至于具體的拆除部位和量見圖3，待上述拆除施工完成后，對新舊橋橋面板的鋼筋進行焊接，使其連接成為一個牢固的整體，接下來澆筑混凝土以實現橋面板的連接，同時予以二期恒載，澆筑結束后，便可對T梁中以及端橫隔板各自對應的預應力螺紋鋼予以張拉，從而結束預應力施工涉及的所有工序，即張拉施工、壓漿施工、錨固施工、封錨施工。選擇和確定預應力材料時，應保證其具有足夠的強度，本工程采用的是高強精軋Φ25螺紋粗鋼筋，鋼號為 15Mn3SiB，fpk=785 MPa[2]，至于錨具則選擇與該鋼筋相配套的YGM型錨具，一梁端共計需要8套。

圖2 橋頭搭板拆除拼裝示意圖（單位：cm）

圖3 舊橋防撞護欄及面層拆除示意圖（單位：cm）

在連接T梁新舊橋的施工中，尤其要重視并做好以下工作：（1）對于新建內側T梁而言，在預制過程中，需要預設直徑為50 mm的預應力螺紋鋼孔道；（2）對舊橋予以預應力鉆孔施工之前，應先行檢測并準確確定舊橋T梁預應力鋼束所處的具體位置，從而有效避開對預應力鋼束的干擾，再予以鉆孔；（3）連接完成橫隔板之后，有必要以拼裝預應力錨具為目標對象，為其涂抹一定厚度的環氧樹脂。

新舊橋拼裝過程中，其預應力施工示意見圖4。

待預應力施工結束之后，便需要進行橫隔板鋼筋的有效安裝，在此過程中，應選用適宜的隔板混凝土，本工程中采用的是UEA補償收縮混凝土。

圖4 新舊橋拼裝預應力施工示意圖（單位：cm）

3 施工工藝

本工程中，新舊橋梁拼裝施工工藝：墩臺帽梁拆除拼裝施工→防撞護欄以及邊緣橋面鋪裝拆除→舊橋T梁鉆孔→新舊橋預應力施工→現澆新舊橋橫隔板混凝土。

以植筋施工工藝為例。植筋指的是，以既有混凝土構件為基礎，借助有關工具予以鉆孔以及清孔之后，然后將鋼筋植入孔內，并輔以高強粘結劑，借助粘結錨固效應增強植入鋼筋承受能力的一種施工技術。應用該方法可實現新舊橋梁的剛性連接，在該類工程的拓寬施工中具有良好的應用價值。

植筋工藝如下：（1）準備：對被植筋混凝土面進行嚴格檢查，保證其完好，通過鋼筋探測儀裝置對植筋位置混凝土中的鋼筋信息（數量以及位置等）進行核對，同時標記植筋的準確部位，從而避免鉆孔過程中傷到既有鋼筋；（2）鉆孔：根據設計于施工面上標記出鉆孔植筋的具體位置，準確放樣之后，使用電錘完成鉆孔操作；（3）對孔洞予以清理：鉆孔達成一定批量之后，對各孔予以有效清理，一般采用壓縮空氣加沖水的辦法進行沖孔，最終應確保孔內干凈；（4）鋼筋處理：確保鋼筋順直，除去銹漬；（5）配膠、注膠以及植筋：按照使用說明科學配置植筋膠。注膠操作時，應保證一次成功。結束后，插入符合要求的鋼筋，在該過程中，應旋轉著將鋼筋慢慢插入孔底，讓膠和鋼筋保持充分粘結，避免孔內膠發生外溢，與此同時，應嚴格遵循植筋同化時間表的相關要求予以操作，讓植筋膠充分且均勻地粘附于鋼筋外表面以及縫隙之中。固定完成后的鋼筋不允許再次擾動。等度過植筋膠養生期之后，再開始鋼筋的焊接以及綁扎等工作。在插筋以及養護的過程中，應制定相應的措施并予以嚴格落實，防止橋上震動給植筋工作帶來不利影響；（6）養生：在自然溫度條件下養護，如果溫度不足5℃，則需要使用具有耐低溫特點的改性結構膠，整個養生期通常超過18 h[3]。

4 控制措施

4.1 沉降控制

（1）拼接前，如果老橋有必要予以加固，則需要完成相應加固之后方可進行新舊橋梁的拼裝施工；（2）施工過程中，應基于設計要求對樁尖沉淀土厚度展開嚴格控制，使其不超過3 cm，即對新橋樁基可能發生的沉降予以嚴格控制；（3）新橋上部結構將會發生一定程度的收縮以及徐變效應，這將會給原橋帶來較大影響，同時也會影響拼接施工的進行。為減小甚至消除這一影響，待新橋成橋結束后，應靜置一段時間，即適當延后拼接時間讓新橋有時間完成自身的收縮以及徐變；（4）為控制混凝土收縮以及徐變施加給上部結構的不良影響，建議拼接縫位置的處混凝土采用C40鋼纖維加杜拉纖維加UEA混凝土。

4.2 標高控制

為確保架設梁、板后橋面鋪裝頂面高程和舊橋面鋪裝頂面高程相同，在拼寬橋梁墩臺帽梁操作前，應對高程予以嚴格復核，獲取舊橋建筑高度及其各個分層的具體厚度，施工過程中，基于各橋自身測量數據予以分析之后，可對帽梁特征點高程或者支座墊石高度進行調整予以實現。特別需要注意的是，對支座墊石進行澆筑之前，有必要對舊橋予以嚴格的高程復查，待核查結束且確定無誤后方可進行。

4.3 質量控制

（1）在切割以及鑿除原橋結構的施工中，應遵循不損傷結構以及減弱實際承載能力的原則進行。對混凝土切割面予以處理時，應按施工縫標準進行處理，予以有效鑿毛，從而為新舊混凝土的有效連接提供保障。另外，還應按照設計要求對開槽尺寸予以有效控制；（2）應選擇合適的植筋膠，不可允許由于鋼筋焊接而失效或者性能降低，除此之外，還應提供國家級的耐高溫檢驗報告；（3）在結合面位置涂抹一層界面膠，同時保證其均勻性，再進行混凝土的澆筑。界面膠不僅具有理想的粘接力，而且具有良好的耐水性，同時還具有耐老化的優勢，所以，在界面膠的幫助下，能夠使得混凝土表面具有足夠的粗糙度，從而便于新舊混凝土之間的充分粘連。在實際施工中，通常采用噴槍噴涂方式，施工簡便，省時間，且能夠保證涂膠的均勻性，另外，還能夠最大程度避免死角的存在；（4）在澆筑鋼纖維混凝土的過程中，應保證鋼纖維能夠均勻分布，且在結構上具有理想的連續性，在某個需要連續澆筑的范圍內，其澆筑操作不允許發生中斷，另外，不允許由于拌合料干澀而人為加水；（5）澆筑結束且完成初凝之后，及時灑水降溫，通過在澆注結束12 h后拆模，至于準確時間則需要結合當時溫度等相關情況予以綜合確定。拆模過程中，不可損傷底面外觀，拆模結束后及時使用土工布進行覆蓋，同時予以灌水養護，讓土工布始終處于潮濕狀態并保持7 d以上。對拆卸下的模板予以及時而徹底的清理，然后涂刷一定的脫模劑以便后續備用；（6）拼接施工時間，最好選擇在夜晚進行，因為此時車流量比白天要少，施工時應封閉舊橋靠近拼接側的一個車道，從而降低舊橋車輛荷載所帶來的不利影響。拼接結束后的第5 d，對拼接混凝土強度予以檢測，其強度不可低于80%的設計強度，滿足這一條件時，方允許恢復正常交通；（7）為保證混凝土具有良好性能，本橋梁拼裝工程中采用C40鋼纖維加杜拉纖維加UEA混凝土。鋼纖維這種材料可以阻礙混凝土內部微裂縫的進一步擴展以及宏觀裂縫的發生，大幅提高混凝土本身的抗拉、抗彎、抗沖擊以及抗疲勞等諸多性能，另外，其在延性上也較為理想；杜拉纖維在混凝土中表現出較為理想的分散性，同時兼具化學性質穩定這一優勢，僅通過改變混凝土本身物理結構的途徑以實現對混凝土性能的有效改善，不會和骨料、外加劑以及摻和料等物質發生化學反應，因而在提高砂混凝土抗裂性能方面表現出了良好的應用效果；UEA膨脹劑，借助對配方的調整以降低堿性，有效防止水泥制品出現所謂的堿骨料反應，從而大幅提高了水泥制品的性能。

4.4 安全控制

施工過程中，尤其是下方有通道的情況，應先做封路處理，再將舊橋上需要鑿除部分的混凝土進行有效鑿除，對混凝土渣進行一次性徹底清理，然后再搭建施工操作平臺，防止渣塊掉落到平臺上，阻礙施工正常進行或者掉落到通道砸傷人或車。

[1]王英.城市橋梁預制箱梁節段拼裝關鍵技術的研究[D].四川成都:西南交通大學,2011.

[2]陳太聰,蘇成.橋梁懸臂拼裝施工中鋼箱梁制造尺寸的確定[J].中國公路學報,2011(4):50-56.

[3]畢永清.深水橋梁鋼圍堰拼裝平臺設計與施工技術[J].鐵道建筑技術,2013(5):68-71.